Teleradioterapija

Teleradioterapija
Radiacijska terapija karlice. Za određivanje tačne pozicije koriste se laseri i kalup ispod nogu.
Sinonimi	Teletherapy, External beam radiotherapy

Teleradioterapija, teleterapija, daljinsko zračenje ili eksterno perkutano zračenje jedan jedan je od najčešćih oblika radioterapije kod koje se telo bolesnika izlaže izvorima zračenja (koji uključuju rendgenske zrake, So-60 γ-zrake i elektrone), koji se nalazi van njegovog tela (naječešće na udaljenosti od oko 80-100 cm). Ovaj oblik radioterapije sprovodi se linearnim akceleratorom i kobaltnom jedinicom.

Ovom metodom ozračivanja pacijenta se vrši uz pomoć izvora zračenja koji se nalazi van njihovog tela, u ležećem položaju nakon imobilizacije posebnim aparatima, na stolu za zračenje. Ova metoda se razlikuje od brahiterapije po blizini izvora zračenja, jer se kod brahiterapije izvor zračenja mora ubaciti u samo telo.

U ovoj metodi koriste se visokoenergetski rendgenski zraci, snage kilovolta (kV) za zračenje tumora koji se nalaze na ili neposredno ispod kože pacijenta ili megavoltni (MV) rendgenski zraci za dublje tumore (prostata, mokraćna bešika, grlića materice, dojke, pluća), koji sobzirom da imaju jaču energiju, poseduju sposobnost da dublje prodiru u tkivo.

Vrste zračenja koja se koriste

Zračenja koja se koriste u spoljašnjoj terapiji zračenjem potiču od tri vrste čestica:

• fotona,
• protona,
• elektrona.

Fotoni

Fotoni (animacija)

Foton je kvant elektromagnetnog zračenja. Po klasičnoj teoriji elektromagnetno zračenje (EM) se opisuje učestanošću ν koja predstavlja broj promena električnog i magnetnog polja u jedinici vremena u oblasti prostora kroz koju se zračenje prostire. Zračenje se istovremeno opisuje i talasnom dužinom koja predstavlja najmanje prostorno rastojanje između tačaka u kojima se električno i magnetno polje menjaju u fazi, u kojima se iste vrednosti dostižu u istim trenucima vremena.

Većina mašina za radioterapiju koristi fotonske zrake. Fotoni se takođe koriste u rendgenskim zracima, ali rendgenski zraci koriste niže doze. Fotonski snopovi mogu doći do tumora duboko u telu.

Dok putuju kroz telo, snopovi fotona rasipaju male delove zračenja duž svog puta. Ovi snopovi se ne zaustavljaju kada stignu do tumora, već prodiru u normalno tkivo pored tumora.

Protoni

Struktura protona

Protoni su elementarne čestice sa pozitivnim naelektrisanjem. Protoni su takođe stabilni. Masa protona u miru iznosi mp=1.6724 ×10-27 kg, te su oni oko 2000 puta veće mase od elektrona. Oni spadaju u grupu teških elementarnih čestica.

Kao i fotonski snopovi, protonski snopovi takođe mogu doći do tumora duboko u telu. Međutim, protonski zraci ne rasipaju zračenje na svom putu kroz telo i zaustavljaju se kada stignu do tumora. Lekari smatraju da protonski zraci mogu smanjiti količinu normalnog tkiva koje je izloženo zračenju. U toku su klinička ispitivanja kako bi se uporedila terapija zračenjem pomoću protonskih zraka sa onom pomoću snopa fotona. Neki centri za rak koriste protonske zrake u terapiji zračenjem, ali visoka cena i veličina mašina ograničavaju njihovu upotrebu.

Elektroni

Elektron (animacija)

Elektroni su čestice sa negativnim naelektrisanjem koje su međusobno apsolutno identične. To su stabilne elementarne čestice čija masa u miru iznosi

me=9.1 ×10-31 kg, i to su najlakše čestice od svih onih koje poseduju masu kao svoju primarnu karakteristiku. Naelektrisanje elektrona naziva se elementarno naelektrisanje: e=1.6 ×10-19 C

Elektronski snopovi ne mogu da putuju veoma daleko kroz telesna tkiva. Zbog toga je njihova upotreba ograničena na tumore na koži ili blizu površine tela.

Metode

Do danas je razvijeno više sofisticiranih metoda koje u zavisnosti od vrste radioterapije mogu smanjiti dozu zračenja na okolna normalna tkiva uz održavanje nivoa tumorocidne doze za rak. Ove metode uključuju:

• jedno ili više kolimiranih (uobličenih) polja;
• trodimenzionalnu konformnu radioterapiju (kompjutersko tomografsko planiranje, u kome je svako polje individualno oblikovano)
• radioterapiju modulisanog intenziteta (više polja, statički ili dinamički portal, inverzno planiranje za tretiranje ciljne zapremine do pune doze uz ograničavanje doze na osetljive strukture, i varijacija u intenzitetu unutar svakog snopa sa višelisnim kolimatorom da bi se to postiglo)
• stereotaktička radioterapija (višestruko oblikovani snopovi ili lukovi koji se svi koncentrišu na ciljnu zapreminu). Kod ove vrste terapije pacijent mora biti imobiliziran kako bi se omogućilo tačno ocrtavanje ciljnog volumena.

Uređaji

Terapijsko zračenje se uglavnom generiše na odeljenju za radioterapiju pomoću nekog od sledećih uređaja:

Mašine za površinsku radijacionu terapiju (SRT) koja proizvode rendgenske zrake niske energije u istom energetskom opsegu kao i dijagnostičke rendgenske mašine, 20 - 50 kV, za lečenje kožnih oboljenja.

Ortonaponske rendgenske mašine, koje proizvodi rendgenske zrake veće energije u opsegu 200–500 kV. Ovo zračenje je nazvano "dubokim" jer je moglo da tretira tumore na dubinama na kojima je "površno" zračenje niže energije bilo neprikladno. Ortonaponske jedinice imaju u suštini isti dizajn kao dijagnostičke rendgenske mašine. Ove mašine su uglavnom ograničene na manje od 600 kV.

Linearni akceleratori, koji proizvode meganaponske rendgenske zrake. Prva upotreba linaca za medicinsku radioterapiju bila je 1953. godine. Komercijalno dostupni medicinski kablovi proizvode rendgenske zrake i elektrone sa energetskim opsegom od 4 MeV do oko 25 MeV. Sami rendgenski zraci nastaju brzim usporavanjem elektrona u ciljnom materijalu, obično legura volframa, koja proizvodi rendgenski spektar preko kočećeg zračenja. Oblik i intenzitet zraka koji se proizvodi može se modifikovati ili kolimirati na različite načine. Tako konvencionalna, konformna metoda, modulisana intenzitetom, tomografskom i stereotaktičkom radioterapijom sprovodi specijalno modifikovanim linearnim akceleratorima.

Kobaltne jedinice koje koriste zračenje radioizotopa kobalt-60 koji proizvode stabilne, dihromatske snopove od 1,17 i 1,33 MeV, što rezultujea prosečnom energijom snopa od 1,25 MeV. Uloga kobaltne jedinice je u velikoj meri zamenjena linearnim akceleratorom, koji može da generiše zračenje veće energije. Tretman kobaltom i dalje ima korisnu ulogu u određenim primenama (na primer kod gama noža) i još uvek je u širokoj upotrebi širom sveta, pošto je mašina relativno pouzdana i jednostavna za održavanje u poređenju sa modernim linearnim akceleratorom.

Proces teleradioterapije

Pozicioniranje bolesnika poboljšava uspeh lečenja

U procesu lečenja mora se odrediti svrha lečenja (radikalno ili palijativno lečenje). Radioterapija se takođe može uključiti kao deo procesa lečenja uz operaciju, hemoterapiju, hormonsku terapiju i imunoterapiju. Međutim, lečenje raka može uključivati sve gore navedene opcije. Naravno, to uglavnom zavisi od samog tipa raka, stadijuma, lokalne kontrole, psiho-fizičkog stanja pacijenta. Proces radioterapije može predstavljati radikalan oblik lečenja raka. Međutim, može se koristiti kao deo adjuvantne (dopunske) terapije, odnosno kao dodatni tretman nakon inicijalne hirurške intervencije (npr radikalna prostatektomija ili rak dojke u ranim fazama).

Zračenje visokoenergetskim rendgenskim zracima dovodi do uništenja lanca DNK ćelija tumorskog tkiva i, posledično, do ćelijske apoptoze (ćelijske smrti). U procesu zračenja potrebno je ograničiti visokoenergetske rendgenske zrake, jer je cilj radioterapije da se u tumorsko tkivo isporuči tačno određena doza zračenja u unapred određenoj ciljnoj zapremini tkiva i istovremeno isporuči najmanja moguća doza za zdrava tkiva. Sve ovo dovodi do smanjenja neželjenih efekata, posledica zračenja i veće mogućnosti poboljšanja lokalne kontrole bolesti.  Da bi se obezbedilo tačno zračenje i kontrola bolesti, potrebna je preciznost i konzistentnost svih segmenata, počev od same pripreme, izrade plana zračenja i izvođenja ozračivanja.

U savremenom procesu teleradioterapije dolazi do stalnog razvoja novijih, a time i preciznijih tehnika zračenja i planova zračenja. Ovim želimo da poboljšamo tačnost ozračivanja u smislu povećanja usaglašenosti izodozne distribucije doze (prilagođavanje zapremine doze obliku tumora), pri čemu se prelazi sa visoke doze na nisku. površina doze je što je moguće manja. Uz pomoć razvoja tehnologija za proveru položaja pacijenta pre zračenja, važno je obezbediti ponovljivost pacijentovog svakodnevnog položaja. Važno je obezbediti svakodnevno tačno zračenje od prvog do poslednjeg ozračivanja, sa što manje odstupanja.

Vrste zračenja prema energiji

Ozračenje fotonskim snopom (MV)

Poređenje profila doze fotonskog i protonskog zračenja

Rendgenski zraci visoke energije ili fotona, koji su kvanti energije kvantizovanog elektromagnetnog polja. Obično se označava simbolom γ (grčko slovo gama). U fizici visokih energija ova oznaka se obično koristi za fotone visoke energije (gama zrake), koji se proizvode npr. u nuklearnim raspadima, u jezgrima atoma. Fotoni koji nastaju u elektronskom oblaku ili u blizini jezgra atoma ( rendgenski zraci ) označavaju se slovom X.

Ozračenje fotonskim snopom je najčešće zračenje u procesu teleradioterapije. O zračenju fotona govorimo kada se elektroni na putu iz akceleratorske cevi sudare sa umetnutom metom ozračivanja (supstanca sa visokim brojem Z). U meti zračenja dolazi do kočnog zračenja, što dovodi do fotona visoke energije, koji zatim pogađaju filter za izjednačavanje, koji izjednačava profil doze. Potrebno je dodatno ograničenje snopa, što je obezbeđeno otvorima. Važan element koji omogućava proizvoljno formiranje polja zračenja je višelisni kolimatorski sistem, koji se koristi za formiranje polja fotonskog zračenja.

Zračenje elektronskim snopom (MeV)

Prilikom ozračivanja elektronskim snopom, ubrzani elektroni udaraju u tanak metalni film rasejanja, čiji je zadatak da obezbedi homogenost polja zračenja po celom profilu doze „ravnote doze“. Ograničavamo polje zračenja specijalnim aplikatorima "cevi" da smanjimo polje zračenja na željenu veličinu. Izlazni snop elektrona je precizno ograničen pojedinačnim štitovima, koji se sastoje od Vudove legure .

Najčešće energije sa zračenjem elektrona su: 6, 9, 12, 15 i 18 MeV i koriste se uglavnom za ozračivanje plitkih tumora koji imaju ležište neposredno ispod kože ili za dodatno zračenje samog ležišta tumora, koje je prethodno prethodno hirurški uklonjeni i ozračeni fotonskim snopovima. Ozračenje elektronima se koristi i kao proces intraoperativnog zračenja, što je proces ozračivanja ležišta tumora tokom same operacije, iz koga je tumor uklonjen.

Elektronsko zračenje je veoma korisno zračenje, pošto je dubinski pad doze kod elektronskog zračenja veoma brz, što znači da u zavisnosti od energije elektrona, oni brzo dostižu maksimum doze i imaju nagli pad doze u zdravom tkivu.

Brzo protonsko zračenje

Glavni članak: Brzo protonsko zračenje

Protonska terapija je vrsta zračenja čestica koja koristi protone za uništavanje oboljelog tkiva, najčešće ćelija raka. Većina energije se oslobađa na određenoj dubini, pri čemu je apsorbovana energija pre i posle ove dubine zanemarljivo mala. Zbog toga ova vrsta zračenja ima manje neželjenih efekata u poređenju sa zračenjem ɣ zracima.

Neženjena dejstva

Najčešći neželjeni efekti terapije zračenjem su:

• ekstremni umor,
• gubitak apetita,
• iritacija kože na tretiranom području.

Iako sama terapija zračenjem uglavnom ne izaziva bol, lečenje može izazvati bolne neželjene efekte, o čemu bolesnik treba da izvesti lekara.

Terapija zračenjem može uticati na sposobnost osobe da ima decu. O ovoj mogućnosti je preporučljivo razgovarati sa lekarom pre početka lečenja.

Prema pouzdanim izvorima, terapija zračenjem može malo povećati rizik osobe da dobije još jedan rak. U tom smislu pacijent bi trebalo da odmeri potencijalne rizike i koristi kada odlučuje o lečenju raka teleradioterapijom.

Spoljašnje veze

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).